CN103920393A - 油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化餐饮油烟的处理方法 - Google Patents
油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化餐饮油烟的处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化处理餐饮油烟的方法。将油茶壳干馏碳化并用类芬顿试剂浸渍处理制成固相催化氧化剂，然后装填到板式塔中形成固相催化氧化剂床层，餐饮厨房外排油烟通入床层后经过吸附和催化氧化作用，实现餐饮气污分离和转化。对总油份污染物去除率达95%以上，气态异味油烟挥发性污染物去除率达90%以上。本发明具有抗冲击强度高、能耗低、性价比高、安装调试方便、运行安全及无二次污染的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化餐饮油烟的处理方法。
背景技术
目前在国内注册住宿型酒店和餐饮业法人单位约10万个，企业职工食堂约460.9万个，各类学校食堂约10万个，我国家庭厨房拥有量已达3.5亿多个，并且正以每年1300万个厨房的速度递增。每天排放的油烟，已成我国各地雾霾天气不断发生的重要源头之一。餐饮业生产产生的油烟是一种气、固、液的混合物, 主要成分为加工过程中挥发的油脂及分解( 裂解) 的有机烃类化合物和不充分燃烧的碳黑颗粒, 其中含有苯、苯并芘、多环芳烃等有害物质，由其产生的油渍、异味污染已成为城市居民环保投诉的热点，已占总环保投诉的40%以上。因此,有效治理餐饮油烟污染对改善城市空气质量，保护居民身心健康都有十分重要的意义。
目前，市场上主要采用工业通风除尘技术来处理油烟，主要类型有机械式、过滤式、静电式、湿式、复合式等，这些技术开发成本低、见效快，在控制餐饮油烟中油烟颗粒物污染方面取得了一定的效果。但是由于被捕集下来的固、液油烟污染物粘度大、附着力强，致使分离设备和管道堵塞，阻力增大，频繁更换滤料，造成设备连续有效的作用时间短、维护清理和运转费用高、易于二次污染等难题，而且这些技术对油烟中挥发性异味和细颗粒物处理效果普遍不佳；国外以热氧化焚烧法和催化净化法为主的物理化学方法由于难以大幅度降低成本、解决安全性问题而制约其推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化处理餐饮油烟的方法。
本发明将油茶壳干馏碳化并用类芬顿试剂浸渍处理制成固相催化氧化剂，然后装填到板式塔中形成固相催化氧化剂床层，餐饮厨房外排油烟通入床层后经过吸附和催化氧化作用，实现餐饮气污分离和转化。
具体步骤为：
（1）在通入氮气条件下，称取10-15 g的油茶果壳，置于马弗炉中，以10-15℃/min升温至设定温度600-800℃，保温时间2-3小时，保温结束停止加热，随炉冷却至室温，制得花瓣形油茶果壳炭。
（2）将350~380g铁粉和1-1.5L体积比为30%的过氧化氢混合，得类芬顿试剂。
（3）将步骤（1）制得的油茶果壳炭浸泡到步骤（2）配好的类芬顿试剂中8-12小时，取出放入恒温箱内在95-105℃下干燥2-3小时，再冷却至室温，即得到油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂。
（4）建立一个固相催化氧化塔，塔体分2-4层，每层都装填油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂，每层油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂底部为筛板，筛板上有筛孔，除顶层油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂层外，油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂层的顶部为隔板，使上下段气体不相混合，油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂各层之间有间隙，塔体底部和顶部也分别留有间隙；设置一个烟气总管，烟气总管上有总阀门，烟气总管一侧与烹调装置集气罩相连接，另一侧与2-4个分进气管相连，并通过2-4个阀门调节2-4个分进气管的烟气流量；分进气口分别设置在塔的底部和底层油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂上的间隙，出气口分别设置在塔的顶部和底层催化剂上部；进气采样点设置在总进气管上，出气采样点设置在出气口处。
（5）餐饮油烟通过烟气总管和分进气管平均分配到塔式固相催化氧化床层之间的间隙，再沿筛板上的筛孔进入油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化床层内，油烟气由茶壳炭层的筛滤和吸附作用实现气污分离，清洁气体排出塔外，而污染物通过传质过程由油茶壳炭表面进入孔隙通道内表面并与附着其上的过氧化氢和二价铁离子发生催化氧化反应转化为二氧化碳、水和其他小分子物质而无害化，并通过反向扩散随清洁气体一起排出塔外；总油份污染物去除率达95%以上，气态异味油烟挥发性污染物去除率达90%以上。
本发明本发明抗冲击强度高、能耗低、性价比高、安装调试方便、运行安全及无二次污染。利用茶油生产过程产生的固体废物-油茶果壳做基材开发一种催化氧化剂床层用于餐饮厨房外排油烟理，对解决餐饮油烟治理难题，推动废气治理理论发展都具有十分重要的现实意义。
附图说明
图1为本发明实施例1固相催化氧化塔结构示意图。
图中标记：1-塔体，2、3-油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂，4、5-筛板，6-隔板，7-烟气总管，8-总阀门，9-烹调装置集气罩，10、11-分进气管，12、13-分阀门，14、15-出气口。
具体实施方式
实施例1：
（1）在通入氮气条件下，称取10g的油茶果壳，置于马弗炉中，以10℃/min升温至设定温度600℃，保温时间2小时，保温结束停止加热，随炉冷却至室温，制得花瓣形油茶果壳炭。
（2）将350g铁粉和1L体积百分比为30%的过氧化氢混合，得类芬顿试剂。
（3）将步骤（1）制得的油茶果壳炭浸泡到步骤（2）配好的类芬顿试剂中8小时，取出放入恒温箱内在95℃下干燥2小时，再冷却至室温，即得到油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂。
（4）如图1所示，建立一个固相催化氧化塔，用直径为75mm高800mm的有机玻璃做塔体1，分2层，采用乱堆方式，每层都装填250 mm高的油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂2、3，上下两层的油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂底部分别为筛板4、5，下层油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂顶部为隔板6，使上下2段气体不相混合，筛板4、5和隔板6均采用1.5mm厚的有机玻璃板，筛板4、5上有筛孔，开孔率为45%，孔径为1.5mm；油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂2、3之间隔出100 mm的间隙，塔体1底部和顶部分别留有60mm和136 mm的间隙；设置一个烟气总管7，烟气总管7上有总阀门8，烟气总管7一侧与烹调装置集气罩9相连接，另一侧分别与分进气管10、11相连，并分别通过分阀门12、13调节分进气管11、12的烟气流量；分进气口分别设置在塔的底部和油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂2、3之间的间隙，出气口14、15分别设置在塔的顶部和底层催化剂上部；进气采样点设置在总进气管7上，出气采样点设置在出气口14、15处。
（5）餐饮油烟2.4 m3/h，总油份浓度为8.5mg/m3，餐饮油烟通过烟气总管和分进气管平均分配到油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂层之间的间隙，再沿筛板上的筛孔进入油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化床层内，餐饮油烟由油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂层的筛滤和吸附作用实现气污分离，清洁气体排出塔外；总油份污染物去除率为95.8%，气态异味油烟挥发性污染物去除率为91%。
Claims (1)
1.一种油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化餐饮油烟的处理方法，其特征在于具体步骤为：
（1）在通入氮气条件下，称取10-15 g的油茶果壳，置于马弗炉中，以10-15℃/min升温至设定温度600-800℃，保温时间2-3小时，保温结束停止加热，随炉冷却至室温，制得花瓣形油茶果壳炭；
（2）将350~380g铁粉和1-1.5L体积比为30%的过氧化氢混合，得类芬顿试剂；
（3）将步骤（1）制得的油茶果壳炭浸泡到步骤（2）配好的类芬顿试剂中8-12小时，取出放入恒温箱内在95-105℃下干燥2-3小时，再冷却至室温，即得到油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂；
（4）建立一个固相催化氧化塔，塔体分2-4层，每层都装填油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂，每层油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂底部为筛板，筛板上有筛孔，除顶层油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂层外，油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂层的顶部为隔板，使上下段气体不相混合，油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂各层之间有间隙，塔体底部和顶部也分别留有间隙；设置一个烟气总管，烟气总管上有总阀门，烟气总管一侧与烹调装置集气罩相连接，另一侧与2-4个分进气管相连，并通过2-4个阀门调节2-4个分进气管的烟气流量；分进气口分别设置在塔的底部和底层油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化剂上的间隙，出气口分别设置在塔的顶部和底层催化剂上部；进气采样点设置在总进气管上，出气采样点设置在出气口处；
（5）餐饮油烟通过烟气总管和分进气管平均分配到塔式固相催化氧化床层之间的间隙，再沿筛板上的筛孔进入油茶壳炭-类芬顿试剂固相催化氧化床层内，油烟气由茶壳炭层的筛滤和吸附作用实现气污分离，清洁气体排出塔外，而污染物通过传质过程由油茶壳炭表面进入孔隙通道内表面并与附着其上的过氧化氢和二价铁离子发生催化氧化反应转化为二氧化碳、水和其他小分子物质而无害化，并通过反向扩散随清洁气体一起排出塔外。
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